一级倒立摆模型的黑箱建模(最新整理)

1、倒立摆小车的黑箱建模实验一、 实验要求以已建立的数学模型作为被控对象，对其施加测试信号，根据其输出响应数据，建立它的数学模型。二实验过程1. 施加测试信号得到响应数据在上次的建模实验中，我们用机理分析的方法研究了倒立摆小车的二阶模型，这次，我们采用黑箱建模的方法对其建模。鉴于没有实验设备，我们采取以下方法得到实验原始数据：用 simulink 对倒立摆小车模型进行仿真，并加入一个很小的扰动信号。仿真电路图如下：参数设置：kp=-1000，ti=1，td=-40得到波形如下：从图中我们可以读取数据：()=1()=1.058= 124.8 ms= 103.5 ms2. 建立数学模型由公式 1 2

2、=可得：% =() ()() 100% = 1 2 100% = 0.672进而得到：= 33.975闭环传递函数：() =22 + 2 + 2 =1154.32 + 45.662 + 1154.3开环传递函数：() =1154.32 + 45.6623. 模型验证与误差计算基于此模型在 simulink 中仿真，电路图如下输出波形为：误差分析：采样数据如下，y1 为原始实验数据，y2 为模拟数据t123456789y11.0481.0681.0270.98080.97261.0071.0541.0711.042y210.99970.99991110.999811.01计算方差2 = = 1(

3、 )2=0.0019864. 总结与感悟从图形上看，模型建立得与实际有比较大的偏差，从方差上看，模型契合的还不错，不管怎样，通过本次实验，我们学会了黑箱建模的基本方法，掌握了如何用 simulink 对系统进行模拟，这是本次实验的最大收获。不足之处有二：一是在 matlab 图像处理上有些问题，没有得到十分准确的初始数据，而且在 scope 图中没有很明确地看出 t 趋于无穷时的 y 的值是多少。二是所得的模型没有办法将扰动的特性表达出来，而是比较契合于没有扰动时的情况。以上问题都需要进一步学习才能解答，这也是我们努力学习的动力。“”“”at the end, xiao bian gives

4、you a passage. minand once said, people who learn to learn are very happy people. in every wonderful life, learning is an eternal theme. as a professional clerical and teaching position, i understand the importance of continuous learning, life is diligent, nothing can be gained, only continuous learning can achieve better self. only by constantly learning and mastering the latest relevant knowledge, can employees from all walks of life keep up with the pace of enterprise development and innovate to meet the needs of the market. this document is also edited by my studio professionals, there